この時代の前後に起きた中国大陸の人口の激減は、後の時代に大きな影響を与えた。当時の記録を見る限りでは、黄巾の乱から続く一連の戦乱、虐殺、農民の離農、悪天候や疫病などにより、中国大陸の人口は大きくその数を減らしている。例えば、後漢末の桓帝の永寿3年（157年）に5648万を数えた人口が、三国時代には818万人の半ばになっており、およそ7分の1になるまでの減少である。数値が減った理由として、上述の要因の他に、屯田民は地方官ではなく典農官の管轄であったため郡県の人口統計に上がらなかった、流民が戦乱を避けて流浪中に豪族の私民になり戸籍を外れた、など統計漏れが増えた可能性も指摘されている。しかしそれでも、大陸の統一が崩れてから再統一がなるまでに、それ以前の中国史上の前例である秦末（楚漢の攻防）や前漢末（赤眉・緑林の乱）とは比較できないほど時間を要していることや、この時代の少し後に大陸周辺異民族の大規模な集団移住（五胡十六国）が起きていることから、やはり、数値は額面どおりではないにしても、相当程度の人口減少と人口希薄地帯の登場が起こった、とする見方もある。また、中国において最初の発音記号であるとされる反切が登場したのもこの時期であり、漢民族人口の激減の為、言語・発音の混乱が起こり、その為に、為政上、文化保存上、なんらかの対応処置が必要になったのであろうと分析する説もある。また、地理志などの公式統計以外にも、例えば三国末期や西晋初頭の史書中に見られる各国政府高官（皇甫謐（晋）や陳羣（魏）、朱照日（呉）等）の発言においても、「10分の1になってしまうほどの全国的な人口減少」などといった当該現象を示唆する箇所が複数あり、これらの記述も激減の傍証として使われることが多い（ただし、「10分の1」というのは、大幅な戸数の減少を意味する脚色で、実際には規定上郡県の戸籍には掲載されない屯田民の方が戸籍民よりも多く、彼らを含めればそこまでの戸数の減少はなかったとする見方もある）。なお、前漢末に発生した王莽の混乱前における人口数は平帝の元始2年（2年）において5959万余であり、王莽の混乱とその平定後、後漢に入った建武中元2年（57年）は2100万程度で半分以下まで激減、その後持ち直し後漢末にようやく前漢末の水準より少し少ない程度に戻っている。
後漢末の混乱の中、後漢の交阯太守の士燮とその一族が交州を支配し、権勢をふるった。210年、呉の孫権が歩騭を交州刺史として派遣すると、士燮とその一族は孫権の支配下に入った。士燮は毎年、香・真珠・翡翠・象牙・犀の角などの珍宝やバナナや椰子などの珍しい果物を孫権に送った。226年、士燮が死去すると、呉の広州刺史の呂岱と交州刺史の戴良は、呉に反逆した士燮の息子の士徽を討伐して、交州を平定した。さらに呂岱は南方の国々に役人を送り、呉の宣伝を行うと、扶南・林邑・堂明の王達は呉に使者を送り、貢ぎ物を献上した。蜀の滅亡後に魏に降伏した霍弋は南中都督に任じられ、交州の交阯郡・九真郡・日南郡を制圧した。271年、虞汜・陶璜らは交州の西晋軍を破り、交阯郡・九真郡・日南郡を取り戻した。
元は現在の雲林県濁水渓南岸一帯に開発された大日本製糖（日糖）によるサトウキビ農園と、虎尾製糖所の輸送を兼ねた貨客混合輸送から開始した。最初の10年（1910-1919年）で旅客数は10倍以上となり、1日平均約1,000人（年間約35万人）の輸送人員があったが、1920年以降は総督府の私設鉄道政策による過当競争や物価上昇に伴う運送費用増加、乗合バスの台頭で大きく落ち込んだ。1930年代になると国際観光局による観光旅行が推奨され、1935年の台湾博覧会に合わせて日本人の渡航者向けに官鉄（総督府鉄道）との周遊切符が発売されるようになり、沿線でも西螺街、虎尾街などが行楽地として日本語でも紹介され、北港朝天宮が1938年の皇民化政策本格化までは参拝客で賑わうようになったが、輸送人員の凋落は止まらず、1937年には10万人強まで減少した、。日中戦争の激化で台湾でもガソリンの統制が始まり、自動車輸送が縮小するのを尻目に1941年には40万人を超えるなど再度ピークを迎えた。農産物輸送では初期は濁水渓の氾濫などで収穫量自体の変動が大きかったが、第一次世界大戦に伴う穀物価格の高騰で輸送量が増大、1919年にはピークを迎え西螺・北港・斗南の日糖3線で28,017トンに達した。1930年代の自動車の台頭でその後21,773トンまで大きく落ち込んだが、蓬莱米の日本への旺盛な輸出需要でコメ輸送に限ると1939年に40,000トンを記録するなど急成長を遂げた。その他にも1920年代は嘉南大圳整備のため、1930年代は道路整備に伴って砂利石輸送専用線が整備されるなど貨物輸送は多角化していった。1943年、大日本帝国軍の陸軍中将だった遠藤三郎の提唱により、日本軍は台湾を不沈空母とすべく濁水渓流域に3つの飛行場を整備した。当路線付近に虎尾飛行場（戦後の虎尾空軍基地）が建設され、戦時中は軍事輸送も担うことになった。サトウキビから精製されるエタノールの生産も盛んだったが、戦時体制により軍事物資として1930年代で2倍以上に増産された。また、砂利運搬も飛行場造成のため再び急増することになった。戦後は空襲で壊滅的打撃を受けた虎尾・渓州・渓湖の工場も1947年末に再建され、当路線も台糖の管轄下となった。台湾国民政府の要請で南北平行予備線の計画が始動すると、北方で西螺大橋を含む4kmの新線竣工により渓墘厝で渓州糖廠田林線と連結された。旅客輸送もバス事業者の台西客運との競争で劣勢になり1970年で旅客営業が休止となった。貨物輸送もモータリゼーションの発達に抗えず、斗南線虎尾鉄橋流失など数々の水害も重なったこともあり、1979年に西螺大橋区間で、1984年には西螺線区間でも軌道を撤去し虎尾糖廠の営業範囲を縮小していった。